p10：硬盘逻辑结构 p10：硬盘逻辑结构硬盘逻辑结构.ppt

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1、硬盘逻辑结构一、本讲主要内容1.掌握硬盘的逻辑结构2.了解硬盘的接口类型3.了解硬盘性能指标4.掌握硬盘寻址方式【教学重点】掌握硬盘的逻辑结构,掌握硬盘寻址方式【教学难点】掌握硬盘的逻辑结构,掌握硬盘寻址方式二、硬盘逻辑结构硬盘的逻辑结构：盘片磁道柱面扇区容量寻址方式二、硬盘逻辑结构盘片盘片是硬盘中承载数据存储的介质，硬盘是由多个盘片叠加在一起，互相之间由垫圈隔开。硬盘盘片是以坚固耐用的材料为盘基，其上在附着磁性物质，表面被加工的相当平滑。二、硬盘逻辑结构磁道磁盘在格式化时被分成许多同心圆，这些同心圆

2、轨迹叫做磁道（track).磁道从外向内自0开始顺序编号。硬盘的每一个盘面有300~~1024个磁道，新式大容量硬盘每面的磁道数就更多了。二、硬盘逻辑结构柱面所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，通常称作柱面。每个圆柱上的磁头，由上而下从“0”开始编号。数据的读写是按柱面进行的。即磁头在读写数据时首先在同一柱面内从“0”磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面即磁头上进行操作。二、硬盘逻辑结构扇区所操作系统是以扇区形式将信息存储在硬盘上。每个扇区包括512字节的数据和一些其他信息。二、硬盘逻辑结构容

3、量硬盘的容量由盘面数（磁头数）、柱面数、和扇区数决定，其计算公式为：硬盘容量=盘面数*柱面数*扇区数*512字节常用的容量单位有：KB、MB、GB、TB。柱面数：38913，磁头数：255扇区/磁道:63,求容量二、硬盘逻辑结构寻址方式硬盘存取、读取数据，首先要做的就是寻址，即定位到数据所在的物理地址，在硬盘上就要找到对应的柱面、磁头以及对应的扇区，那么怎么寻址呢？有两种方式：CHS和LBA二、硬盘逻辑结构CHS模式就是C/H/S(Cylinder/Head/Sector)寻址模式，也称为三维地址模式

4、，这是硬盘最早采用的寻址模式。当时硬盘的容量还非常小，硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数，由此产生了所谓的3D参数(DiskGeometry)，即磁头数(Heads)、柱面数(Cylinders)、扇区数(Sectors)，以及相应的寻址方式。二、相关知识点–硬盘逻辑结构LBA在LBA方式下，系统把所有的物理扇区都按照某种方式或规则看作是一个线性编号的扇区，即从0开始到某个最大值排列，把LBA作为一个整体看待，而不是具体的C/H/S值现在的硬盘控制器内部都有一个地址译码器，由它负责将C/H/S参数

5、转换成LBA地址。三、硬盘接口IDE的本意实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器。ATAATA-1ATA-2ATA-3SCSI（小型计算机系统接口）三、硬盘接口三、硬盘接口SAS接口SAS(SerialAttachedSCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的SerialATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且

6、提供与SATA硬盘的兼容性。三、硬盘接口光纤通道接口光纤通道技术具有数据传输速率高、数据传输距离远以及可简化大型存储系统设计的优点。目前，光纤通道支持每秒200MB的数据传输速率，可以在一个环路上容纳多达127个驱动器，局域电缆可在25米范围内运行，远程电缆可在10公里范围内运行。四、硬盘性能指标(1)主轴转速(2)寻道时间(5)硬盘表面温度(6)道至道时间(7)高速缓存(8)全程访问时间(9)最大内部数据传输率(10)连续无故障时间(MTBF)(11)外部数据传输率四、硬盘性能指标（１）硬盘的主轴转

7、速硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输率的决定因素之一，它在很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志四、硬盘性能指标(2)寻道时间该指标是指硬盘磁头移动到数据所在磁道而所用的时间，单位为毫秒(ms)四、硬盘性能指标（３）硬盘表面温度该指标表示硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升的情况四、硬盘性能指标（４）道至道时间该指标表示磁头从一个磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒(ms)。四、硬盘性能指标（５）高速缓存该指标指在硬盘内部的高速存储器。目前硬盘的高速缓存一般为512KB～2M

8、B，SCSI硬盘的更大。购买时应尽量选取缓存为2MB的硬盘四、硬盘性能指标（６）全程访问时间该指标指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间，单位为毫秒。四、硬盘性能指标（７）最大内部数据传输率该指标名称也叫持续数据传输率(sustainedtransferrate)，单位为MB/s。它是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片线密度(指同一磁道上的数据容量)。四、硬盘性能指标（８）连续无故障时间（MTBF）：该指标